2022省大庆铁人中学高二下学期期末考试物理含答案

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试题说明：1、本试题满分110分，答题时间90分钟。
2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。
第Ⅰ卷 选择题部分
一、选择题（本题共12小题；每小题5分，共60分。1-7题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的；8-12题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。）
1.某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印。再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐增大，直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数即为冲击力的最大值。该同学所用的物理方法与下列哪个选项包含的物理方法相同（ ）
A.建立“合力与分力”的概念B.建立“质点”的概念
C.建立“瞬时速度”的概念D.研究加速度与力、质量的关系
2.下图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是（ ）

A B C D
3.“水火箭”是一项深受学生喜欢的科技活动，某学习小组利用饮料瓶制作的水火箭如图甲所示，其发射原理是通过打气使瓶内空气压力增大，当瓶口与橡皮塞脱离时，瓶内水向后喷出，水火箭获得推力向上射出。图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速度v与时间t的图像，其中t0时刻为“水火箭”起飞时刻，DE段是斜率绝对值为g的直线，忽略空气阻力。关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是（ ）
A.在t1时刻加速度最小
B.“水火箭”在t2时刻达到最高点
C.在t3时刻失去推力
D.t3～t4时间内“水火箭”做自由落体运动
4.如图所示杆秤用3根长度相同细绳对称地系于圆形秤盘上，细绳的另一端汇聚后系在杆秤小吊环上的O点。用该秤来称质量为m（含秤盘）的物品，重力加速度为g，则平衡时（ ）
A.每根细绳的拉力等于13mg B.每根细绳的拉力小于13mg
C.细绳越长，细绳的拉力越大 D.细绳越长，细绳的拉力越小
5.如图所示，将两个相同的木块P、Q置于粗糙斜面上，P、Q中间有一处于压缩状态的弹簧，弹簧不与P、Q栓接。木块P受到一个沿斜面向下的恒定拉力F，P、Q均静止。下列说法正确的是（ ）
A.P一定受到5个力的作用
B.Q一定受到4个力的作用
C.只移去弹簧后P可能会沿斜面下滑
D.只移去弹簧后P所受摩擦力可能不变
6.蹦极是一项刺激的户外休闲活动，可以使蹦极者在空中体验几秒钟的“自由落体”。如图所示，蹦极者站在高塔顶端，将一端固定的弹性长绳系在腰上，然后双臂伸开，双腿并拢，头朝下跳离高塔.设弹性绳的原长为L，蹦极者下落第一个L5所用时间为t1，下落第五个L5所用时间为t2，把蹦极者视为质点，蹦极者离开塔顶时的速度为零，不计空气阻力，则t1t2满足（ ）
A.17.2021年10月1日，新中国迎来72周年华诞.天安门广场鲜艳的五星红旗冉冉升起！升旗手要在两分零七秒的时间内分秒不差的将国旗从旗杆底升到杆顶.现将升旗过程简化为：先做初速度为零的匀加速运动，再做匀速运动，最后匀减速运动到零。已知国旗上升的高度为28.3m，国旗在匀速阶段的速度可能为（ ）
8.某人计划摆一个卖烤热狗的小吃地摊，如图所示，用两根水平的平行金属杆支撑热狗，假设热狗可视为质量均匀的圆柱体，生热狗烤熟后，半径变大，重力大小不变，忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩，静止的生热狗烤熟后（ ）
A.对金属杆的压力减小 B.所受合力不变
C.对金属杆的压力增大 D.所受合力变大
9.如图为两分子系统的势能EP与两分子间距离r的关系曲线。下列说法中正确的是（ ）
A.当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力
B.当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力
C.当r等于r2时，分子间的作用力为零
D.当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功
10.如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上，现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则（ ）
A.地面对B的支持力的大小一定等于（M +m）g
B.B与地面之间可能存在摩擦力
C.B对A的支持力可能小于mg
D.A与B之间一定存在摩擦力
11.在以初速度v0匀速上升的电梯里，一小球以初速度v1（v1>v0）从电梯地板被竖直向上抛出后经过一段时间又回到电梯地板，这一过程中小球没有触碰电梯天花板，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A.小球在空中运动的位移大小小于电梯上升的位移大小
B.小球在空中运动的平均速度等于v0
C.小球在离电梯天花板最近时速度小于v0
D.小球从抛出到离电梯天花板最近时，电梯的位移为v1−v0v0g
12.《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程。如图所示，绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。轻绳OD一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为m，不计一切阻力，重力加速度为g。关于王进从C点运动到E点的过程，下列说法正确的是（ ）
A.工人对轻绳的拉力一直变小
B.轻绳OD的拉力一直变小
C.当轻绳CD与竖直方向的夹角为30°时，轻绳OD的拉力为 33mg
D.当轻绳CD与竖直方向的夹角为30°时，工人对轻绳的拉力为 33mg
二、实验题（共13分）
13.（6分）在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中
（1）在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，则下列说法中正确的是 。
A.同一次实验中，O点位置不允许变动
B.实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置
C.实验中，把橡皮条的另一端拉到O点，两只弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D.实验中，要始终将其中一只弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一只弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点
（2）本实验所用的两把弹簧测力计相同，弹簧和秤钩质量不计，外壳质量不能忽略。将测力计水平放置，调好后水平互钩对拉，两弹簧测力计示数总是相等；竖直互钩对拉时，上弹簧测力计的示数为F上，下弹簧测力计的示数为F下，则这两个示数的大小关系正确的是 。
A. B. C.
（3）（多选）某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示2N，两合力用F表示，F1与F的夹角为θ1，F2与F的夹角为θ2，下面选项中正确的有 。
A.F1=4N B.F=12N C.θ1=45° D.θ1<θ2
14.（7分）把两根轻质弹簧串联起来测量它们各自的劲度系数，如图甲所示。
（1）未挂钩码之前，指针B指在刻度尺如图乙所示的位置上，记为________ cm；
（2）将质量50g的钩码逐个挂在弹簧Ⅰ的下端，逐次记录两弹簧各自的伸长量；所挂钩码的质量m与每根弹簧的伸长量x，可描绘出如图丙所示的图像，由图像可计算出弹簧Ⅱ的劲度系数k2＝________ N/m；(取重力加速度g＝9.8m/s2)
（3）图丙中，当弹簧Ⅰ的伸长量超过17cm时其图线为曲线，由此可知，挂上第________个钩码时，拉力已经超过它的弹性限度，这对测量弹簧Ⅱ的劲度系数________(选填“有”或“没有”)影响(弹簧Ⅱ的弹性限度足够大)。
三、计算题（本题共3小题，满分37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）
15.（9分）某跳伞运动员做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，当距离地面125m时开始打开降落伞，到达地面时速度减为5m/s。如果认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速运动，加速度为12m/s2（重力加速度g取10m/s2）。问：
（1）运动员打开降落伞时的速度大小是多少；
（2）运动员离开飞机时距地面的高度为多少（结果保留两位小数）；
（3）运动员离开飞机后，经过多长时间才能到达地面（结果保留两位小数）？
16.（12分）一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内，如图所示水平放置。活塞的质量m =20kg，横截面积S =100cm2，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始使汽缸水平放置，活塞与汽缸底的距离L1=12cm，离汽缸口的距离L2=3cm。外界气温为27℃，大气压强为1.0×105Pa，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，稳定后，活塞与汽缸底的距离为L3，然后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平，此时气体温度为T，已知g =10m/s2。求：
（1）汽缸转到开口向上的竖直位置稳定后，活塞与汽缸底的距离L3；
（2）活塞上表面刚好与汽缸口相平时气体的温度T为多少；
（3）在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收Q =370J的热量，则气体增加的内能ΔU多大？
17.（16分） 由于私家车的数量剧增，堵车已成为现代国家尤其是发展中国家的通病，严重影响了人们的工作效率和社会发展。如图甲所示，在某平直公路的十字路口，红灯拦停了许多列车队，拦停的汽车排成笔直的一列。为了使研究的问题简化，假设某一列的第一辆汽车的前端刚好与路口停止线平齐，汽车长均为L＝4.4m，前面汽车的尾部与相邻的后一辆汽车的前端距离均为d1＝2.0m，如图乙所示。为了安全，前面汽车的尾部与相邻的后一辆汽车的前端距离至少为d2＝6.0m时，相邻的后一辆汽车才能开动，若汽车都以a＝2m/s2的加速度做匀加速直线运动。绿灯亮起的瞬间，第一辆汽车立即开动，忽略人的反应时间。求：
（1）第11辆汽车前端刚到达停止线时的速度大小v；
（2）从绿灯刚亮起到第11辆汽车前端与停止线平齐所需最短时间t；
（3）在某个路口第一辆车以a＝2m/s2启动后达到20m/s就会开始做匀速直线运动，第二辆车车主因不遵守交通规则玩手机耽误了时间，当他发现第一辆车的车尾离自己车头16m时才开始以a1＝4m/s2启动，他的车速到达20m/s时第二辆车的前端到第一辆车的车尾的距离是多少（结果可含根号）？